std::ranges::make_heap 的约束是什么？

Question

以下代码适用于 gcc：

struct S {
  int i, j;
  auto operator<(const S& s) const {
    return i < s.i;
  };
};
std::vector<S> v;
std::make_heap(v.begin(), v.end());

但是当我切换到 C++20 的范围算法时：

std::ranges::make_heap(v);

我收到此编译器错误：

source>:14:27: error: no match for call to '(const std::ranges::__make_heap_fn) (std::vector<S>&)'
14 |   std::ranges::make_heap(v);
   |    
                   ^

似乎struct S不满足 的要求ranges::make_heap，但我不知道它到底是什么，有人可以帮忙吗？

Answer 1

std::ranges::make_heap使用std::ranges::less，它有一个约束：

不像std::less，std::ranges::less需要所有六个比较运算<，<=，>，>=，==和!=是（通过有效的totally_ordered_with约束）。

您的类型S没有相等运算符；spaceship 运算符仅提供其他比较运算符。*

要解决此问题，请operator==为您的类型提供一个：

constexpr auto operator==(const S& s) const {
  return i == s.i;
}

Godbolt 链接：https ://godbolt.org/z/cGfrxs

*operator<=>并不意味着operator==出于性能原因，因为operator==可以在集合上短路而operator<=>不能。但是，从https://en.cppreference.com/w/cpp/language/default_comparisons，我们看到默认值operator<=>也会隐式默认operator==.

我是怎么想出来的？您的代码的错误消息包括以下内容（由我修剪和包装）：

note: the expression 'is_invocable_v<_Fn, _Args ...>
    [with _Fn = std::ranges::less&; _Args = {value_type&, value_type&}]'
    evaluated to 'false'
  338 |     concept invocable = is_invocable_v<_Fn, _Args...>;
      |                         ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

这意味着std::ranges::make_heap发现它不能调用std::ranges::less我们的类型。重复此错误信息的调查std::ranges::less上value_type的载体产生的：

note: no operand of the disjunction is satisfied
  123 |       requires totally_ordered_with<_Tp, _Up>
      |                ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  124 |         || __detail::__less_builtin_ptr_cmp<_Tp, _Up>

此时，编译器正在努力告诉我们我们不满意totally_ordered_with，这意味着是时候查看概念和 的文档了std::ranges::less。